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[摘 要]甲醇是非常重要的一类化工产品及原料，其是医、农、林、牧、合成高分子性材料及染料等化工过程中重要组成部分。目前随着我国新型甲醇技术的革新与发展，甲醇的产能在逐年增加。而焦炉煤气甲醇技术就是其中一种很有代表性的新兴技术。本文针对次技术的基本原理、其工艺发展以及在我国的应用状况，而且对于其前景和其经济性也都进行了详细探讨。
[关键词]焦炉煤气；技术；甲醇；应用；
中图分类号：S43.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0395-01
引言
近年来，我国以钢筋及混凝土为基础的钢铁工业经济模式的迅速发展，对焦炭的需求也在日益增加，同时并促使大量炼焦的副产物即焦炉煤气的产生。如果其的不合理性利用，将会致使焦炭产业环境的急剧性恶化。而目前炼焦炉的方向发展是自动化、大型化以及机械化的，同时焦炉煤气的净化技术以及装备水平也得到了显著提高，这不仅使焦炉煤气及其化学产品质量的提高，而且使焦炉煤气的应用的领域更加广泛了，对于建设资源节约型社会以及实现经济的可持续发展性有非常重大的意义。
一、我国焦炉煤气现状简介
（一）关于焦炉煤气组成与其杂质含量叙述
焦炉煤气的主要成分主要包含H2、CO2、CO以及CH4等，但是随着其操作工艺的参数不同以及炼焦配比度的差异，焦炉煤气的组成成分也有所变化。一般的焦炉煤气的主要成分各自所占的比例如下：H2占54.0%～59.0%、CO2占20%～40%、CO占5.0～8.0及CH4占23.0%～27.0%。而其焦炉煤气的杂质含量浓度（mg*m-3）比例数值则如下：含苯2000～5000、焦油微量、COS 100、NH3 300及噻吩类20～50等。
（二）关于焦炉煤气综合性利用
焦炉煤气作为非常有价值的化工原料气体以及方面利用的气体燃料，将其净化之后除了可以作为城市燃气用途外，还可以用作制造成合成氨、甲醇以及用于发电和提取氢气之用，其中其制造甲醇的经济效益及附加值是最好的。全国范围内每年经排空浪费的焦炉煤气大约有350*108 m3/a如果都用于制造甲醇，甲醇产量可达到1600*104 t/a，此举可对于本国石油供应紧张的局面可得到大大缓解，从而便可以带动经济的高速性发展。
二、焦炉煤气制造甲醇的关键性技术分析
焦炉煤气是根据在焦炭生产过程中煤炭干馏出来的一种气体，其干馏的温度达550摄氏度，其成分包含大量的COS、HCN、CS2、噻吩、焦油、苯等。一般的焦化厂只针对煤气中H2、萘、焦油、NH3有一定要求，而对于其他杂质则无法得到控制，所以常规的流程操作是满足不了甲醇原料气体的需求，除了要去除H2、萘、焦油、NH3以外还要将COS、硫醇、硫醚、CS2、、噻吩全部要去除掉，否则在其后序工艺中的催化剂会中毒。所以，焦炉煤气甲醇制造工艺的难点就在其净化和转化技术上。以下分别作了叙述。
（一）焦炉煤气制造甲醇技术的净化工艺
焦炉煤气转化的催化剂对于焦炉气体中的杂质要求是其总总硫体积的分数小于0.1×10-6 ，而且焦炉煤气中的长链烷烃及烯烃的含量不能太高，否则会产生结碳现象发生，所以对于焦炉煤气的净化工Ⅰ艺要按照以下原则：
第一，焦炉煤气在其有机硫的脱除前要实施中温控氧化铁脱硫的工艺使焦炉煤气中H2S脱至1mg/m3与5mg/m3之间， 而且反应机理规定反应过程中水蒸气和氧同时存在， 便于与 H2S 进行相关的化学反应， 并通过一边吸收一边再生的方式达到再脱硫的目的；
第二，传统的针对于有机硫脱除的工艺对焦炉煤气中的噻吩、硫醚、硫醇没有作用，因为焦炉煤气中的有机硫太过复杂。所以基于此，关于有机硫的脱除工艺必须要采用有机硫的脱除工艺目前采用加氫转化催化剂和水解催化剂。水解催化剂主要是水解COS和CS2，对焦炉煤气中的硫醚、噻吩、硫醇基本不起作用。焦炉煤气中有机硫的形态非常复杂，选择有机硫脱除工艺必须要使用加氢转化的催化剂，其温度控制在350℃～380℃，此温度下噻吩、硫醇以及芳烃硫化物才可以得到分解；
第三，焦炉煤气的净化工艺要着重考虑对于焦油、萘、Cl-的脱除；
第四，保证焦炉煤气中的NH3 以及HCN在其加氧转化及催化的过程中的分解不会对后续的系统性催化剂产生不好的影响。
（二）焦炉煤气如何转化为合成气工艺
对于目前而言，焦炉煤气的转化采用的是含甲烷气体生产并合成气体的工艺主要包括蒸汽的转化、非催化部分氧化的转化以及其纯氧催化部分的氧化及转化等。下面针对这些工艺作了分析。
1.蒸汽转化
焦炉煤气中蒸汽转化工艺有必要采取一段转化加上二段纯氧转化的工艺，而且因为蒸汽转化炉自身的结构及其工况要求，转化炉的转化管、顶部的烧嘴、下集气管等都应该使用特殊的材料，同时并需要很大的空分装置，两者恰当结合，才可以完成蒸汽的转化；
2.非催化部分氧化的转化
对于最早的非催化部分氧化的转化工艺适用于重油的转化工艺中的，但是继续用这种方法，原料气体是不需要再净化处理了，直接在无任何催化剂的转化炉内进行，转化后的气体再进行煤气的净化，但是转化的温度高达1300℃～1400℃，原料气体的消耗太大而且转化后的CO2体积分数达10%，并且转化气体的工艺中选择的是湿法脱硫技术必然会脱碳，这样子作为甲醇合成气体的原料气碳会严重不足，消耗比纯氧的催化转化要多30%，转化炉内的材料及结构的解决将很复杂，目前为并没有相应的工业装置。
3.纯氧催化部分的氧化及其转化
次工艺需要的转化炉不需要特殊制的钢材打造，结构和传统的争气转化中的二段炉类似。采用纯氧自然部分性氧化及转化可以避免蒸汽转化中外部需间接性加热的形式，反应的速度也快，有助于强化其生产，而且燃料气体消耗也较低，使得焦炉煤气的利用率比较高。
结语
甲醇在新型燃料中目前是比较受欢迎的，是因为其较高的燃烧值及燃烧后产后并未污染性是分不开的。并且我国甲醇工业的发展还是比较迅速的，而焦炉煤气制造甲醇工艺目前看来还是有比较好的市场，前景广阔。这是与焦炭的产能及生产能耗是分不开的，但是适合次工艺的厂家的焦炉规模应该年均在100万吨以上才可满足甲醇需求。因为其较低的成本，在其市场化的进程中有利因素还是很明显的，而且国家也鼓励使用焦炉煤气实现可循环性，同时也促进了节能减排的实施，在政策上的优势也比较大，但是目前国情下甲醇的下游市场的发展却并不理想，所以对于盲目性扩大焦炉煤气制造甲醇的工艺也是有必要深思熟虑的。
参考文献
[1] 郑明东.焦炉煤气制甲醇技术的发展[J].燃料与化工，2008，03：5-8.
[2] 吴创明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].煤气与热力，2008，01：36-42.
[3] 刘建卫，张庆庚.焦炉煤气生产甲醇技术进展及产业化现状[J].煤化工，2005，05：16-19.
[4] 梁周锋，侯建荣.关于焦炉煤气制甲醇技术应用[J].广东化工，2012，17：87-88.
[关键词]焦炉煤气；技术；甲醇；应用；
中图分类号：S43.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0395-01
引言
近年来，我国以钢筋及混凝土为基础的钢铁工业经济模式的迅速发展，对焦炭的需求也在日益增加，同时并促使大量炼焦的副产物即焦炉煤气的产生。如果其的不合理性利用，将会致使焦炭产业环境的急剧性恶化。而目前炼焦炉的方向发展是自动化、大型化以及机械化的，同时焦炉煤气的净化技术以及装备水平也得到了显著提高，这不仅使焦炉煤气及其化学产品质量的提高，而且使焦炉煤气的应用的领域更加广泛了，对于建设资源节约型社会以及实现经济的可持续发展性有非常重大的意义。
一、我国焦炉煤气现状简介
（一）关于焦炉煤气组成与其杂质含量叙述
焦炉煤气的主要成分主要包含H2、CO2、CO以及CH4等，但是随着其操作工艺的参数不同以及炼焦配比度的差异，焦炉煤气的组成成分也有所变化。一般的焦炉煤气的主要成分各自所占的比例如下：H2占54.0%～59.0%、CO2占20%～40%、CO占5.0～8.0及CH4占23.0%～27.0%。而其焦炉煤气的杂质含量浓度（mg*m-3）比例数值则如下：含苯2000～5000、焦油微量、COS 100、NH3 300及噻吩类20～50等。
（二）关于焦炉煤气综合性利用
焦炉煤气作为非常有价值的化工原料气体以及方面利用的气体燃料，将其净化之后除了可以作为城市燃气用途外，还可以用作制造成合成氨、甲醇以及用于发电和提取氢气之用，其中其制造甲醇的经济效益及附加值是最好的。全国范围内每年经排空浪费的焦炉煤气大约有350*108 m3/a如果都用于制造甲醇，甲醇产量可达到1600*104 t/a，此举可对于本国石油供应紧张的局面可得到大大缓解，从而便可以带动经济的高速性发展。
二、焦炉煤气制造甲醇的关键性技术分析
焦炉煤气是根据在焦炭生产过程中煤炭干馏出来的一种气体，其干馏的温度达550摄氏度，其成分包含大量的COS、HCN、CS2、噻吩、焦油、苯等。一般的焦化厂只针对煤气中H2、萘、焦油、NH3有一定要求，而对于其他杂质则无法得到控制，所以常规的流程操作是满足不了甲醇原料气体的需求，除了要去除H2、萘、焦油、NH3以外还要将COS、硫醇、硫醚、CS2、、噻吩全部要去除掉，否则在其后序工艺中的催化剂会中毒。所以，焦炉煤气甲醇制造工艺的难点就在其净化和转化技术上。以下分别作了叙述。
（一）焦炉煤气制造甲醇技术的净化工艺
焦炉煤气转化的催化剂对于焦炉气体中的杂质要求是其总总硫体积的分数小于0.1×10-6 ，而且焦炉煤气中的长链烷烃及烯烃的含量不能太高，否则会产生结碳现象发生，所以对于焦炉煤气的净化工Ⅰ艺要按照以下原则：
第一，焦炉煤气在其有机硫的脱除前要实施中温控氧化铁脱硫的工艺使焦炉煤气中H2S脱至1mg/m3与5mg/m3之间， 而且反应机理规定反应过程中水蒸气和氧同时存在， 便于与 H2S 进行相关的化学反应， 并通过一边吸收一边再生的方式达到再脱硫的目的；
第二，传统的针对于有机硫脱除的工艺对焦炉煤气中的噻吩、硫醚、硫醇没有作用，因为焦炉煤气中的有机硫太过复杂。所以基于此，关于有机硫的脱除工艺必须要采用有机硫的脱除工艺目前采用加氫转化催化剂和水解催化剂。水解催化剂主要是水解COS和CS2，对焦炉煤气中的硫醚、噻吩、硫醇基本不起作用。焦炉煤气中有机硫的形态非常复杂，选择有机硫脱除工艺必须要使用加氢转化的催化剂，其温度控制在350℃～380℃，此温度下噻吩、硫醇以及芳烃硫化物才可以得到分解；
第三，焦炉煤气的净化工艺要着重考虑对于焦油、萘、Cl-的脱除；
第四，保证焦炉煤气中的NH3 以及HCN在其加氧转化及催化的过程中的分解不会对后续的系统性催化剂产生不好的影响。
（二）焦炉煤气如何转化为合成气工艺
对于目前而言，焦炉煤气的转化采用的是含甲烷气体生产并合成气体的工艺主要包括蒸汽的转化、非催化部分氧化的转化以及其纯氧催化部分的氧化及转化等。下面针对这些工艺作了分析。
1.蒸汽转化
焦炉煤气中蒸汽转化工艺有必要采取一段转化加上二段纯氧转化的工艺，而且因为蒸汽转化炉自身的结构及其工况要求，转化炉的转化管、顶部的烧嘴、下集气管等都应该使用特殊的材料，同时并需要很大的空分装置，两者恰当结合，才可以完成蒸汽的转化；
2.非催化部分氧化的转化
对于最早的非催化部分氧化的转化工艺适用于重油的转化工艺中的，但是继续用这种方法，原料气体是不需要再净化处理了，直接在无任何催化剂的转化炉内进行，转化后的气体再进行煤气的净化，但是转化的温度高达1300℃～1400℃，原料气体的消耗太大而且转化后的CO2体积分数达10%，并且转化气体的工艺中选择的是湿法脱硫技术必然会脱碳，这样子作为甲醇合成气体的原料气碳会严重不足，消耗比纯氧的催化转化要多30%，转化炉内的材料及结构的解决将很复杂，目前为并没有相应的工业装置。
3.纯氧催化部分的氧化及其转化
次工艺需要的转化炉不需要特殊制的钢材打造，结构和传统的争气转化中的二段炉类似。采用纯氧自然部分性氧化及转化可以避免蒸汽转化中外部需间接性加热的形式，反应的速度也快，有助于强化其生产，而且燃料气体消耗也较低，使得焦炉煤气的利用率比较高。
结语
甲醇在新型燃料中目前是比较受欢迎的，是因为其较高的燃烧值及燃烧后产后并未污染性是分不开的。并且我国甲醇工业的发展还是比较迅速的，而焦炉煤气制造甲醇工艺目前看来还是有比较好的市场，前景广阔。这是与焦炭的产能及生产能耗是分不开的，但是适合次工艺的厂家的焦炉规模应该年均在100万吨以上才可满足甲醇需求。因为其较低的成本，在其市场化的进程中有利因素还是很明显的，而且国家也鼓励使用焦炉煤气实现可循环性，同时也促进了节能减排的实施，在政策上的优势也比较大，但是目前国情下甲醇的下游市场的发展却并不理想，所以对于盲目性扩大焦炉煤气制造甲醇的工艺也是有必要深思熟虑的。
参考文献
[1] 郑明东.焦炉煤气制甲醇技术的发展[J].燃料与化工，2008，03：5-8.
[2] 吴创明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J].煤气与热力，2008，01：36-42.
[3] 刘建卫，张庆庚.焦炉煤气生产甲醇技术进展及产业化现状[J].煤化工，2005，05：16-19.
[4] 梁周锋，侯建荣.关于焦炉煤气制甲醇技术应用[J].广东化工，2012，17：87-88.